STUDIEN

Im Rahmen des Nationalen Zentrums für Plasmamedizin e.V. (www.plasma-medizin.de) werden Daten und Fakten zur medizinischen Anwendung von Plasmen kontinuierlich gesammelt, ausgewertet und aufbereitet.

Die hier dargelegten Aussagen basieren vor allem auf umfangreichen Untersuchungen mit den derzeit medizinisch relevanten kalten Atmosphärendruckplasmaquellen.

Anwendung in der Medizin

Grundsätzlich sind Atmosphärendruckplasmen bereits seit Jahrzehnten zur Anwendung im und am menschlichen Körper medizinisch etabliert. Bereits seit den 1970er Jahren gibt es u.a. den sogenannten Argon-Plasmakoagulator (APC), der in zahlreichen Kliniken im täglichen Einsatz ist und zur lokalen Koagulation, zur Verödung, aber auch zum Gewebeabtrag genutzt wird. Nach bisherigen Erkenntnissen haben diese Einflüsse zu keinerlei Nebenwirkungen im benachbarten Gewebebereich geführt.

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Wirkkomponenten

Nach gegenwärtigem internationalem Stand der Forschung sind wesentliche Wirkkomponenten von kalten Atmosphärendruckplasmen reaktive Stickstoff- und Sauerstoffspezies (RNS, ROS), UV-Strahlung und elektrische Felder. Diese Komponenten werden in verschiedenen Plasmaquellen in unterschiedlichem Maß wirksam.

Reaktive Stickstoff- und Sauerstoffspezies (RNS, ROS) werden durch Einkoppelung von elektrischer Energie in an sich nicht biologisch wirksame Gase (Argon, Helium, Stickstoff, Sauerstoff, Luft sowie Gemische daraus) sowie anschließende Wechselwirkung mit angrenzenden Medien (atmosphärische Luft, Flüssigkeiten, Oberflächen) kurzzeitig und lokal gebildet. Grundsätzlich werden dieselben reaktiven Spezies auch im menschlichen Körper im Rahmen des normalen Stoffwechsels produziert und haben teilweise wichtige Funktionen zur Steuerung und Vermittlung physiologischer und pathologischer Prozesse. Kurzzeitig erhöhte Dosen dieser RNS und ROS können durch körpereigene Systeme wirksam entgiftet werden. Lediglich dauerhaft erhöhte Konzentrationen führen zum sogenannten chronischen oxidativen Stress, der zu gesundheitlichen Konsequenzen führen kann. Da Plasmabehandlungen lokal und zeitlich begrenzt sind, ist unter normalen Bedingungen davon auszugehen, dass das mit einem Eintrag dieser ROS und RNS in das Gewebe einhergehende Nebenwirkungsrisiko außerordentlich gering ist.

UV-Strahlung wird medizinisch u.a. in der Phototherapie und Photochemotherapie eingesetzt. In diesem Zusammenhang sowie unter dem Aspekt des allgemeinen Personen-und Arbeitsschutzes auch außerhalb des medizinischen Umfeldes sind für UV-Belastungen Grenzwerte festgelegt worden, die im Zusammenhang mit der Anwendung von kaltem Atmosphärendruckplasma deutlich unterschritten werden.

Elektrische Felder und durch sie hervorgerufene Signale spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation von körpereigenen Heilungsvorgängen. Bei Verletzungen gehören diese Signale zu den ersten Signalen, die der Körper über eine Verletzung empfängt. So ist beispielweise die Elektrostimulation von Wunden eine anerkannte Behandlungsmethode, die gezielt körpereigene und physiologische Reparaturvorgänge reaktivieren und aufrechterhalten kann. Viele Geräte auf dieser Basis sind seit Jahren als Medizinprodukte weltweit im Einsatz, wodurch eine breite, anwendungsorientierte Datenlage zu gewebeverträglichen Feldern aufgebaut werden konnte.

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Studienlage

In Deutschland wurden mehrere klinische Studien bzw. Fallberichte zur Anwendung von kaltem Atmosphärenplasma auf der Haut sowie auf akuten und chronischen Wunden realisiert und dokumentiert bzw. publiziert. Die erste klinische Studie in München begann bereits im Jahre 2005. Die antimikrobielle sowie wundheilungsfördernde Wirkung kalter Atmosphärendruckplasmen konnte damit gezeigt werden. Es sind bisher keinerlei unerwünschte schwerwiegende Nebenwirkungen im Ergebnis dieser Plasmabehandlungen bekannt geworden.

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Anwendungsbereiche

Basis für zukünftig zu erwartende Anwendungen sind einerseits antimikrobielle Wirkungen und andererseits nichtletale, Säugetierzellen (eukaryotische Zellen) und Gewebe gezielt und kontrollierbar modifizierende Plasmaeffekte. Daraus ergeben sich unter anderem folgende Anwendungsfelder:

die Unterstützung von Heilungsprozessen mit besonderem Schwerpunkt auf der Behandlung chronischer Wunden,
die Behandlung infektiöser Hauterkrankungen sowie
die Behandlung von entzündlichen Hauterkrankungen (Dermatitiden).

Aufgrund des erreichten Standes der klinischen Forschung haben Plasmaanwendungen in der Dermatologie sowie der plastischen und ästhetischen Chirurgie gegenwärtig die höchsten Erfolgsaussichten. Dabei stehen die Nutzung antimikrobieller Plasmaeffekte, die plasmaunterstützte Stimulierung der Geweberegeneration sowie entzündungsmodulierende Plasmawirkungen im Fokus therapeutischer Indikationen. Weiterhin wurden schmerzlindernde Wirkungen einer Behandlung mit kaltem Atmosphärendruckplasma beschrieben. Ein weiteres erfolgversprechendes, gegenwärtig allerdings noch im Stadium der Grundlagenforschung befindliches Gebiet ist der Einsatz von kaltem Atmosphärendruckplasma zur Krebsbehandlung.

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Risiken

Untersuchungen verschiedener Arbeitsgruppen zur Mutagenität kalter Atmosphärendruckplasmen, d.h. zur Veränderung des Erbgutes durch Plasmaeinwirkung, haben keine gesteigerte Mutationsrate bei plasmabehandelten Säugetierzellen (eukaryotische Zellen) nach therapeutisch relevanten Einwirkungszeiten ergeben. Für diese Testungen wurde ein anerkannter OECD-Standard verwendet.

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